Luận án tiến sĩ: Tổ chức dạy học hóa học theo tiếp cận tích hợp - Hà Thị Lan Hương

Luận án tiến sĩ về tổ chức dạy học hóa học theo tiếp cận tích hợp. Nghiên cứu phương pháp nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức và kỹ năng cho học sinh

• Tác giả: Hà Thị Lan Hương
• Người hướng dẫn: PGS. Đặng Thị Oanh
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Hà Nội
• Chuyên ngành: Lý luận và Phương pháp dạy học Bộ môn Hóa học
• Đề tài: Tổ chức dạy học hóa học theo tiếp cận tích hợp nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng cho học sinh trung học cơ sở
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ khoa học giáo dục
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng quan về dạy học hóa học theo tiếp cận tích hợp

Dạy học hóa học theo tiếp cận tích hợp là phương pháp giáo dục hiện đại. Phương pháp này kết nối kiến thức hóa học với các lĩnh vực khác. Mục tiêu chính là phát triển năng lực vận dụng kiến thức và kĩ năng cho học sinh trung học cơ sở. Tiếp cận tích hợp giúp học sinh hiểu sâu hơn về bản chất các hiện tượng hóa học. Học sinh không chỉ học lý thuyết mà còn áp dụng vào thực tiễn đời sống. Phương pháp này phù hợp với xu hướng giáo dục đổi mới ở Việt Nam. Giáo viên đóng vai trò tổ chức và hướng dẫn hoạt động học tập. Học sinh là trung tâm của quá trình giáo dục. Năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng được hình thành thông qua các hoạt động thực hành. Tiếp cận tích hợp tạo môi trường học tập chủ động, sáng tạo cho học sinh THCS.

1.1. Khái niệm tiếp cận tích hợp trong dạy học hóa học

Tiếp cận tích hợp trong dạy học hóa học là phương pháp liên kết nhiều lĩnh vực kiến thức. Phương pháp này vượt qua ranh giới giữa các môn học truyền thống. Hóa học được kết nối với toán học, vật lý, sinh học và đời sống xã hội. Học sinh xây dựng kiến thức thông qua hoạt động tìm tòi, khám phá. Tiếp cận tích hợp giúp phát triển tư duy tổng hợp và sáng tạo. Giáo viên tổ chức các tình huống học tập thực tiễn, gần gũi với cuộc sống. Phương pháp này khuyến khích học sinh chủ động lĩnh hội tri thức.

1.2. Đặc điểm tâm lý học sinh trung học cơ sở trong học tập hóa học

Học sinh THCS处于 giai đoạn phát triển tâm lý đặc biệt. Các em có nhu cầu thể hiện tính người lớn trong học tập. Tư duy trừu tượng bắt đầu phát triển mạnh mẽ. Học sinh hứng thú với các thí nghiệm hóa học thực tế. Khả năng tập trung chú ý ở mức trung bình. Các em cần sự hướng dẫn cụ thể từ giáo viên. Hoạt động nhóm giúp học sinh phát triển kỹ năng hợp tác. Đặc điểm tâm lý này ảnh hưởng trực tiếp đến việc tổ chức dạy học hóa học theo tiếp cận tích hợp.

II. Phân tích thực trạng dạy học hóa học ở THCS

Thực trạng dạy học hóa học ở THCS hiện nay tồn tại nhiều vấn đề. Phương pháp truyền thống vẫn chiếm ưu thế trong nhiều trường học. Giáo viên chủ yếu sử dụng hình thức giảng dạy trên lớp. Học sinh tiếp nhận kiến thức một cách thụ động. Việc vận dụng kiến thức vào thực tiễn còn hạn chế. Năng lực giải quyết vấn đề của học sinh chưa được phát triển đầy đủ. Chương trình hóa học còn nặng về lý thuyết. Thời gian thực hành thí nghiệm chưa đáp ứng yêu cầu. Sự liên kết giữa các môn học chưa chặt chẽ. Học sinh thiếu cơ hội trải nghiệm thực tế. Đây là những thách thức lớn trong giáo dục hóa học hiện đại.

2.1. Hạn chế của phương pháp dạy học truyền thống

Phương pháp dạy học truyền thống bộc lộ nhiều hạn chế rõ rệt. Giáo viên đóng vai trò trung tâm trong quá trình giảng dạy. Học sinh chủ yếu ghi nhớ kiến thức mà ít vận dụng thực tế. Phương pháp này không khuyến khích tư duy sáng tạo. Học sinh thiếu cơ hội phát triển năng lực giải quyết vấn đề. Sự liên kết giữa lý thuyết và thực hành còn rời rạc. Học sinh khó hình thành kĩ năng vận dụng kiến thức vào đời sống. Phương pháp truyền thống không đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục hiện nay.

2.2. Nhu cầu đổi mới phương pháp dạy học hóa học

Đổi mới phương pháp dạy học hóa học là nhu cầu cấp thiết. Chương trình giáo dục phổ thông mới yêu cầu phát triển năng lực học sinh. Xã hội cần nguồn nhân lực có khả năng vận dụng kiến thức thực tế. Học sinh cần được trang bị kĩ năng giải quyết vấn đề phức tạp. Tiếp cận tích hợp đáp ứng yêu cầu đào tạo toàn diện. Giáo dục hóa học phải gắn liền với đời sống và phát triển bền vững. Sự thay đổi phương pháp giúp nâng cao chất lượng giáo dục. Đây là xu hướng tất yếu trong thời đại công nghệ số.

III. Giải pháp tổ chức dạy học hóa học theo tiếp cận tích hợp

Tổ chức dạy học hóa học theo tiếp cận tích hợp đòi hỏi nhiều giải pháp đồng bộ. Giáo viên cần thiết kế bài học tích hợp liên môn hiệu quả. Hình thức tổ chức dạy học đa dạng được áp dụng. Hoạt động nhóm giúp học sinh hợp tác và chia sẻ kiến thức. Phương pháp giải quyết vấn đề kích thích tư duy sáng tạo. Dự án học tập tạo cơ hội vận dụng kiến thức thực tế. Thí nghiệm hóa học gắn liền với đời sống hàng ngày. Giáo viên sử dụng công nghệ thông tin hỗ trợ dạy học. Phân hóa bài học phù hợp với từng đối tượng học sinh. Hoạt động trải nghiệm giúp học sinh hiểu sâu bản chất kiến thức. Các giải pháp này phát triển toàn diện năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng cho học sinh THCS.

3.1. Hình thức tổ chức dạy học theo tiếp cận tích hợp

Hình thức tổ chức dạy học đa dạng được áp dụng trong tiếp cận tích hợp. Tổ chức dạy học trên lớp là hình thức cơ bản nhất. Giáo viên hướng dẫn đồng thời hoạt động của tất cả học sinh. Hình thức tổ chức theo nhóm giúp học sinh trao đổi ý tưởng. Hoạt động nhóm phát triển kĩ năng hợp tác và giao tiếp. Hình thức cá nhân cho phép học sinh học theo nhịp độ riêng. Giáo viên kết hợp linh hoạt các hình thức tổ chức dạy học. Mỗi hình thức có vai trò và chức năng riêng trong quá trình giáo dục.

3.2. Phương pháp dạy học tích cực phát triển năng lực vận dụng

Phương pháp dạy học tích cực đóng vai trò quan trọng trong tiếp cận tích hợp. Giáo viên tổ chức chuỗi hoạt động tìm tòi, khám phá tự nhiên. Học sinh rèn luyện phương pháp nhận thức và kĩ năng học tập. Hoạt động thực hành thí nghiệm gắn liền với lý thuyết. Phương pháp giải quyết vấn đề giúp học sinh đương đầu thử thách. Dự án học tập huy động học sinh vào hoạt động dài hơi. Giáo viên hướng dẫn học sinh chủ động xây dựng kiến thức. Các phương pháp này phát triển toàn diện năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng.

IV. Kết luận và ứng dụng thực tiễn của luận án tiến sĩ

Luận án tiến sĩ về tổ chức dạy học hóa học theo tiếp cận tích hợp có giá trị khoa học lớn. Nghiên cứu đã xây dựng cơ sở lý luận vững chắc cho phương pháp này. Thực nghiệm sư phạm chứng minh hiệu quả của tiếp cận tích hợp. Năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng của học sinh được cải thiện rõ rệt. Kết quả nghiên cứu áp dụng được trong thực tế giảng dạy ở các trường THCS. Giáo viên được trang bị phương pháp dạy học hiện đại. Học sinh phát triển tư duy sáng tạo và kĩ năng giải quyết vấn đề. Luận án đóng góp vào kho tàng khoa học giáo dục Việt Nam. Nghiên cứu mở ra hướng phát triển mới cho giáo dục hóa học. Ứng dụng thực tiễn giúp nâng cao chất lượng đào tạo nguồn nhân lực.

4.1. Kết quả thực nghiệm sư phạm của luận án

Thực nghiệm sư phạm của luận án đạt kết quả tích cực. Năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng của học sinh tăng đáng kể. Học sinh tham gia tích cực hơn vào các hoạt động học tập. Kĩ năng giải quyết vấn đề được cải thiện rõ rệt. Kết quả kiểm tra đánh giá cho thấy sự tiến bộ vượt bậc. Học sinh hình thành thói quen học tập chủ động, sáng tạo. Thực nghiệm được tiến hành tại nhiều trường THCS khác nhau. Kết quả này chứng minh tính hiệu quả của tiếp cận tích hợp trong dạy học hóa học.

4.2. Ứng dụng thực tiễn và hướng phát triển nghiên cứu

Kết quả luận án áp dụng rộng rãi trong giáo dục hóa học THCS. Giáo viên sử dụng phương pháp tiếp cận tích hợp trong giảng dạy hàng ngày. Chương trình đào tạo giáo viên được cập nhật nội dung mới. Hướng nghiên cứu tiếp theo mở rộng phạm vi áp dụng. Công nghệ thông tin hỗ trợ tích cực cho tiếp cận tích hợp. Nghiên cứu phát triển thêm các module dạy học tích hợp. Cộng đồng giáo dục hưởng ứng và áp dụng kết quả luận án. Đây là nền tảng quan trọng cho sự phát triển giáo dục hóa học Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

mở đầu, chuẩn bị cho các cấp học trên mà còn là kết thúc, chuẩn bị cho đời sống trƣởng thành [58, 60]. Cũng theo hƣớng TH dạy học các khoa học với công nghệ, gắn học và hành, Xavier Roegiers (1996) cho rằng GD nhà trƣờng phải chuyển từ đơn thuần dạy KT sang phát triển ở HS các NL hành động, xem NL là khái niệm cơ sở của khoa sƣ phạm TH. Ngày nay không còn là lúc đặt VĐ thảo luận DHTH các khoa học là cần hay không cần, nên hay không nên [134]. Câu trả lời là khẳng định cần phải TH các môn học, nhƣng thực hiện DHTH nhƣ thế nào? Đây cũng là ý kiến kết luận của Hội 9 đồng liên quốc gia về giảng dạy khoa học, với sự bảo trợ của UNESCO tổ chức tại Vana (Bungari) – Hội nghị TH giảng dạy các khoa học, tháng 9/1968 [60].

Hội thảo quốc tế đón chào thế kỷ 21 có tên “Kết nối hệ thống tri thức trong một thế giới học tập” với sự tham gia của gần 400 nhà GD thuộc 18 quốc gia đƣợc tổ chức từ ngày 6- 8/12/2000 tại Manila (Philippines) cho rằng muốn đáp ứng đƣợc nhu cầu kết nối hệ thống tri thức trong một thế giới học tập, đòi hỏi tƣ duy liên hội đƣợc thiết kế ngay trong nội dung, phƣơng tiện nghiên cứu và PP giảng dạy. Khi đứng trƣớc nhu cầu giải quyết mâu thuẫn KT của tình huống học tập, ngƣời học không chỉ giải quyết theo hƣớng trực tuyến hay nội suy mà có thể còn giải quyết bằng cách ứng dựng một cách linh hoạt khả năng liên hội KT. Xu hƣớng liên hội trên còn đƣợc gọi là xu hƣớng TH đang đƣợc thực hiện trên nhiều bình diện, cấp độ trong quá trình phát triển các CT GD [60]. Nghiên cứu về phát triển năng lực, năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng cho học sinh và vấn đề đánh giá năng lực Vấn đề NL, dạy học phát triển NL đã đƣợc nhiều nghiên cứu của các nhà tâm lý học, GD học quan tâm và tìm kiếm cách triển khai thực hiện trong nhà trƣờng PT.

NL là khái niệm đã có từ lâu, có thể thấy lần xuất hiện đầu tiên vào năm 380 TCN [159],[172]. Tuy nhiên, vào những năm 70 của thế kỷ XX NL mới đƣợc tập trung nghiên cứu. Khái niệm về NL đƣợc định nghĩa theo nhiều cách khác nhau. John Erpenbeck, 1998 định nghĩa NL đƣợc xây dựng trên cơ sở tri thức, thiết lập qua giá trị, cấu trúc nhƣ là các khả năng, hình thành qua trải nghiệm/củng cố qua kinh nghiệm, hiện thực hóa qua ý chí.

Nghiên cứu của Weinert, 2001 cho rằng NL là các khả năng và kĩ năng nhận thức vốn có ở cá nhân hay có thể học đƣợc… để giải quyết các VĐ đặt ra trong cuộc sống; NL cũng hàm chứa trong nó tính sẵn sàng hành động, động cơ, ý chí và trách nhiệm xã hội để có thể sử dụng một cách thành công và có trách nhiệm các giải pháp… trong những tình huống thay đổi; Trong đó khẳng định NL của HS là sự kết hợp hợp lý KT, kĩ năng và sự sẵn sàng tham gia để cá nhân hành động có trách nhiệm và biết phê phán tích cực hƣớng tới giải pháp cho các VĐ [172]. OECD, 2002 chỉ ra NL là khả năng cá nhân đáp ứng các yêu cầu phức hợp và thực hiện thành công nhiệm vụ trong một bối cảnh cụ thể [159]. Tremblay, 2002 khẳng định NL là khả năng hành động, đạt đƣợc thành công và chứng minh sự tiến bộ nhờ vào khả năng huy động và sử dụng hiệu quả nhiều nguồn lực TH của cá nhân khi giải quyết các VĐ của cuộc sống. Nghiên cứu của Québec- Ministere de l’Education, 2004 đƣa ra khái niệm NL là khả năng vận dụng 10 những KT, kinh nghiệm, kĩ năng, thái độ và hứng thú để hành động một cách phù hợp và có hiệu quả trong các tình huống đa dạng của cuộc sống.

Trên bình diện chung, quan niệm đƣợc phản ánh trong hầu hết các định nghĩa về NL đều cho rằng đó là sự TH kiến thức, kĩ năng và thái độ và tham chiếu chúng trong một bối cảnh công việc hoặc tình huống công việc nào đó. Vấn đề dạy học phát triển NL cũng đƣợc nhiều tác giả trên thế giới quan tâm nghiên cứu ở nhiều VĐ trong đó có có hai nội dung chính là phát triển NL và đánh giá sự phát triển NL. VĐ phát triển NL đã đƣợc Xavier Roegiers (1996) chỉ ra rằng việc DHTH phát triển NL làm cho quá trình học tập có ý nghĩa, giúp phân biệt cái quan trọng và ít quan trọng hơn, biết sử dụng KT trong tình huống, lập mối liên hệ giữa các khái niệm đã học [134]. Theo định hướng phát triển NL trong GD, việc đánh giá HS không phân chia KT, kĩ năng và thái độ ra từng mảng riêng rẽ mà nối chúng lại với nhau và đƣa ngƣời học vào việc giải quyết nhiệm vụ trong những tình huống thực tế.

Và cách đánh giá đó đƣợc gọi là đánh giá xác thực (Authentic Assessment). Wiggins (1992) chỉ ra đánh giá phải xác thực và có ý nghĩa. Do đó bài tập phải tạo đƣợc hứng thú và khơi gợi trí tuệ, giáo viên phải đƣa ra các tiêu chí đánh giá phù hợp và HS phải có quyền đƣợc biết các tiêu chí đánh giá đó. Dierick và Dochy (2001) đã xác định đánh giá phải rõ ràng và phù hợp với hoàn cảnh, đánh giá phải nhằm mục đích phát triển khả năng học tập của HS chứ không chỉ là khâu cuối cùng của quá trình GD và thực hiện mục đích giải trình [dẫn theo 74].

Mueller cho rằng, đánh giá ngƣời học phải dựa trên bối cảnh [dẫn theo 74]. Wiggins và McTighe đã đƣa ra quan điểm việc thiết kế đánh giá phải dựa trên chuẩn đầu ra (kết quả mong muốn) và biên soạn CT học tập để ngƣời học đạt đƣợc mục tiêu đánh giá [dẫn theo 75]. Về các nghiên cứu liên quan đến NLVDKTKN cho HS có thể nhận thấy nhƣ sau: NL vận dụng, KT KN là một hợp phần của một số NL nhƣ NL nghiên cứu khoa học, NL tìm tòi khám phá khoa học, NL KHTN,. Về VĐ này có các công trình nghiên cứu ở nhiều phƣơng diện nhƣ: khái niệm, phân loại hay cấu trúc.

Cấu trúc NL GQVĐ nói chung, NLVDKTKN nói riêng trong CT GD các nƣớc đƣa ra trong hệ thống chuẩn. Ở Úc, Nhật Bản và Hoa Kỳ, CT và hệ thống chuẩn đều nhấn mạnh đến sự tham gia của HS vào việc đặt câu hỏi/VĐ và thiết kế quy trình để thực hiện điều tra, tìm hiểu VĐ/câu hỏi đó [137]. Ở Hoa Kỳ, chuẩn GD khoa học quốc gia (NRC 1996) cũng xác định những kĩ năng cần thiết để tìm hiểu khoa học mà HS lớp 8 cần phải trang bị bao gồm: thu thập dữ liệu; phân tích và hiểu về dữ liệu; mô tả, luận giải, dự đoán và xây 11 dựng mô hình dựa trên dữ liệu, bằng chứng thu được; trình bày và thảo luận với bạn của mình về hoạt động nghiên cứu đó. CT của Oxtraylia cũng đã xác định “thực hành một cách khoa học” là một thành phần quan trọng của CT giảng dạy khoa học và đã xây dựng cấu trúc NL tìm hiểu khoa học của HS bao gồm: KT và hiểu biết khoa học; các KN nghiên cứu khoa học; thái độ và đạo đức khoa học [137].

Cùng với đó, Nhật Bản cũng ƣu tiên hoạt động thực nghiệm và quan sát khoa học nhằm đáp ứng mục tiêu chung giúp HS có thể “phát triển khả năng thực hiện tìm hiểu một VĐ khoa học nhất định”. Bộ GD, Văn hoá và Khoa học Hà Lan xác định mục tiêu “thiết kế hệ thống bài trắc nghiệm để tìm hiểu các VĐ đơn giản” nhƣ là một mục tiêu thuộc về môn Vật lý và Hoá học. Mặc dù nhấn mạnh hơn đến mục tiêu trang bị nội dung học tập, Bộ GD Séc cũng đặt ra mong đợi ở HS phải biết cách thức tiến hành những thí nghiệm cơ bản, đơn giản và phát triển những kĩ năng như quan sát hay sử dụng các công cụ khoa học (ví dụ nhƣ kính lúp). Tóm lại: Các công trình nghiên cứu về lý thuyết TH, quan điểm về TH, DHTH, NL và phát triển NL đã được nghiên cứu kỹ và áp dụng rộng rãi ở các nước trên thế giới.

Các hình thức TH, phát triển CT các môn học theo hướng TH, TCDH theo tiếp cận TH là xu hướng của GD các nước đặc biệt là các nước đang phát triển. Chính những kết quả nghiên cứu về TH và DHTH đã được tổng quan sẽ được kế thừa định hướng vận dụng nghiên cứu giải quyết những nhiệm vụ của đề tài. Nghiên cứu về chương trình giáo dục tích hợp và xu hướng phát triển chương trình theo tiếp cận tích hợp Ở Việt Nam đã vận dụng lý thuyết TH vào phát triển CT và biên soạn SGK, TCDH theo tiếp cận TH trong GDPT Miền Nam giai đoạn 1954-1975. Nghiên cứu khảo sát của Ngô Minh Oanh (2012) chỉ ra: quan điểm TH thể hiện rõ trong từng mục tiêu, CT, nội dung, PP dạy học, kiểm tra đánh giá quá trình học tập của HS.

Mục tiêu của các CT Tiểu học và Trung học cũng thể hiện quan điểm DHTH bằng việc gắn kết giữa lý thuyết và thực tiễn; các KT và kĩ năng của từng môn học phải đƣợc gắn bó chặt chẽ với nhau trên tinh thần tôn trọng nhân cách HS, phát huy tinh thần khoa học và dân chủ. Chƣơng trình GDPT năm 2000, vấn đề TH mới thể hiện ở cấp Tiểu học, còn cấp THCS vẫn theo tiếp cận KT, KN. Theo Đỗ Đình Hoan (2002), chƣơng trình việc phát triển CT theo tiếp cận TH cho các môn ở Tiểu học nhƣ: (1) Hình thành các môn học Tự nhiên – Xã hội và môn Khoa học; TH Mỹ thuật với Kỹ thuật thành môn Nghệ thuật. Chiến lƣợc phát triển GD 2011-2020 đã nêu rõ: “…thực hiện đổi mới CT SGK từ sau năm 2015 theo định hƣớng phát triển NL HS”.

Từ chiến lƣợc đó đã định hƣớng cho việc đổi mới CT GDPT sau 2015 trong việc: xây dựng và phát triển CT theo định hƣớng phát triển phẩm chất và NL ngƣời học, tăng cƣờng DHTH. Về VĐ này có các công trình nghiên cứu sau: Công trình nghiên cứu của Cao Thị Thặng (2010, 2011, 2013) về xu hƣớng TH các môn khoa học trong nhà trƣờng PT trên thế giới, phát triển chƣơng rình GDPT sau 2015 theo quan điểm TH, xây dựng và thử nghiệm CĐ TH liên môn Vật lý, Hóa học, Sinh học ở trƣờng THCS [106- 111]. Công trình nghiên cứu của nhóm nghiên cứu thuộc Viện Khoa học GD Việt Nam đề cập đến định hƣớng TH thực hiện trong CT GDPT sau 2015 [38, 39].